Способ управления процессом шлифования

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСоюз Советских Социалистических Республик(23) Приоритет -Государствеииыи комите СССР по делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ШЛИФОВАНИЯ гго +где го - частота вра обработке е об/мин;- текущая час тали, об/мин - диаметр шл га, мм; щения детали прие среднего сечения,тота вращ де вальног Ру Изобретение относится к области абразивной обработки и может найти применеиие при производстве прокатных валков, например при обработке валков трубопрокатных и трубосварочных станов.По основному авт. св, 791505 известен способ управления процессом шлифования деталей с профилем продольного сечения, выполненным в виде дуги окружности, включающий автоматическое регулирование скорости шлифования, причем с целью обеспечения постоянной удельной нагрузки на зерна шлифовального круга при его покачивании вокруг оси, совмещенной с центром дуги профиля детали, изменение частоты вращения изделия осуществляют в зависимости от угла поворота шлифовального круга вокруг оси его качания в соответствии с законом: р - угол поворота шлифовальногокруга вокруг оси качания отсреднего положения, рад;гго - диаметр детали в среднем се 5 чении, мм,Н. - текущий обрабатываемый диаметр детали в точке ее контакта с серединой дуги профиляшлифовального круга при его1 Оповороте на угол р, мм,а частота поворота шлифовального кругавокруг оси качания изменяют пропорционально частоте вращения детали Ц.Постоянство удельной нагрузки на аб 15 разивное зерно обеспечивает высокое качество и производительность шлифованиявалков как с малыми, так и с большимиизменениями диаметра и угла подъемапрофиля по его длине.20 Однако данное положительное качество основного изобретения проявляется вусловиях относительно малой величиныприпуска на обработку. В этом случае радиус профиля шлифовального круга, рав 25 ный номинальному радиусу профиля изделия, близок к текущему радиусу профилязаготовки изделия в процессе снятия припуска. Поэтому в обработке участвуют одновременно все зерна шлифовального круЗ 0 га и глубина резания практически постояниначе, для обеспечения колебаний глубины 60резания в пределах 20% необходимо осуществлять 2 правки шлифовального круга на каждые 3 прохода вдоль изделия. Общее число правок в данном случаеФ =(1 - сов 30) = 13,4 - :26.(20 - : 40)55 0,2 па во всех точках профиля шлифовального круга, во всем процессе удаления припуска.Во многих случаях как при чистовой, так и при черновой обработке валков отношение величины припуска Ь к глубинеРшлифования составляет Ь =- - = 20 - 40, где Р - припуск на обработку;1 - глубина резания.В этих условиях имеет место значительное изменение глубины резания по профилю шлифовального круга, обусловленное разницей радиуса профиля шлифовального круга и текущего радиуса профиля валка при снятии припуска. Контакт шлифовального круга и валка приобретает точечшяй характер. Это вызывает неравномерный износ шлифовального круга по его профилю и потерю его формы, что увеличивает непостоянство глубины резания и усугубляет точечный характер контакта шлифовального круга с изделием. Процесс шлифования делается неуправляемым.Для обеспечения возможности управления процессом шлифования прибегают к многократной правке шлифовального круга в процессе обработки по радиусу, равному текущему радиусу профиля валка прп снятии припуска, Это приводит к потер",. производительности и повышает расход абразивного материала.Приведем количественный анализ параметров процесса шлифования в процессе снятия прппуска.Обозначим через Р радиус профиля шлифовального круга, равный поминальному радиусу профиля изделия,Начальный радиус Р, профиля заготовки валка равен где Р - обци 1 й прппуск. Текущ 1 гй радиус Р; профиля валка перед г-м проходом шлифовального круга равенР;=К - Ргде Р; - остаточный припуск перед г-м проходом, причем Таким образом, перед обработкой (г = 0) Ро = Р, Л, = Л в последнем проходе (г = и) Р= 0; Р; = Л. Можно показать, что волппстость пзофиля валка, обусловленная разницей радиуса Л профиля шлифовального круга и текущего радиуса Р; профиля валка, определяется уравнением; ф +Ь ) = Я+Р 2 Р Л сов огг где Ь; - волнистость профиля валка пос. ле г-го прохода шл 1 фовального круга; где О - высота шлифовального круга.После подстановки, пренебрегая величинами порядка Ь,Я п Р;)К получим: Ь; = Р; (1 - сов бгг). (2) 15Как видно из формулы (2), волнистостьЬ, имеет наибольшее значение в начале обработки (Р, = Р) и уменьшается до 0 в конце обработки (Р = 0).Изменение глуоины шлифования попрофилю круга, обусловленное волнис 1 остью, равно: Ь, Р,б 1; - = - - :(1 - соя б 11). 25 Например, при 11 == 100 мм, Я = 100 мм, 6 = 30; в первом проходе (Ро = Р). РЙ; = -- (1 сов 30) = (20- Ф 1 М (1 - сов 30) =- 2,6 - : - 5 2. Таким образом, в начале обработки З 5 гол пистость может превышать глубинушлифования.Определим допустимую величину остаточного припуска Р, исходя из допустимо- ГО И МЕПЕцня (61 ГЛубнв 1 ПсЛПфОВаиня ПО 40 поофилю круга. 1Тогда получим: К =- -д 1 со"Необходимое дополнительное число правокравно: Уо = - :=; - .:.,- (1 - сов-- ;" Т 1,1 Р11 Ц Например, для вышеприведенного случая,принимая (б, = 0,2, получим:При таком числе правок погерц времени ца их осуществление в 4 - 5 раз превышают время снятия припуска, что приводит к значительным потерям производительности шлифования.5Целью изобретения является повышение производительности шлифования.Поставленная цель достигается тем, что в способе управления по основному изобретению радиальную подачу шлифоваль О . ного круга в процессе съема припуска прц черновом шлифовании осушествляют в ряде последовательных фиксированных угловых положений шлифовального круга на оси его качании. 15Данное техническое решение позволяет удалить основную часть прцпуска врезным шлифованием с одновременным участием в Обработке всех точек профиля шлифовальцого круга. Это исключает необходимость 20 выполнения промежуточных правок шлифовального круга и повышает производительность шлифования. На чертеже изображена блок-схема 25 системы управления процессом шлифования Валков.Схема управления процессом шлифования валков содсржит схему управления 1 двигателем 2 шлцфовального круга 3, ЗО смонтированного ца 1 цпицделе шлцфовальной бабки 4, устанозлсццгц ца поперечных Направляющих сугпор 1 а 5, схему управления 6 двигателем , поперечцой подачи шлифовальной бабки с датчиком 8 пере- З 5 мегцеция, схему 9 управлецця двигателем 10 поворота супцорта 5 вокруг сси 11, закрепленной на поперечцокаретке 12, с датчиком 13 поворота, схему 14 управлеция двигателем 15 поперечного персмеще ния каретки 12 с датчиком 16 перемещений, схему 17 управления двигателем 18 с датчиком 19 осевого псремещения стола с устацовлеццым ца цем изделием, схему 20 управления двигателем 21 Вращения издс лця, а также управляющее работой указанных схем программное устройство 22. Вь 1 ходы устрОйства 22 сОсдинецы с Входами схем 1, 6, 9, 14, 17, 20, а выходы датчиков 8, 13, 16, 19 - с Входамц устройства 50 22. 11 а схеме закреплен правильный прибор 23./Схема управления работает слсдуюгцим образом. 55Устройство 22 Включает по программе двигатель 18 для подвода правильного прибора 23 и шлцфовальцому кругу, затем включает двигатель 7 для установки радиуса качания шл 11 фовальногэ круга во круг оси 11 равнь 1 м номинальному радиусу Р дуги профиля издслия. После этого устройство 22 включает двигатель 15 для быстрого подвода и периодической ра.,иальной подачи шлифовального круга к 55 правильному прибору, ц включением двигателя 10 обеспечивает качание шлцфовального круга и его правку по радиусу Я.В завершении правки производят чср. новое шлифованце валка радиальной подачей шлифовального круга в его фиксированных угловых положениях ца оси 11 ка. чацця.При этом устройство 22 последовательным включением двигателей 7, 15, 18, 10 обеспечивает совмешенце оси 11 качания с центром дуги профиля изделия и устацо;. ку шлцфовального круга в одно цз крайних угловых положений на осц 11 качания.В этом угловом положении шлцфоваль. Ного круга устройство 22 включает двигатель 7, осуществляя удаление прцпуска радиальной подачей шлцфовальцого круга В рс:к:1 мс чернового шлифозан 11 ца конце профиля изделия. По окончании чернового цл 1 фовац 1 я данного участка НОВсрхцости цздеия реверсивным включением двигателя 7 устройство 22 отводит шлцфовальный 1;руг ца величину прцпуска, Включением двигателя 10 поворачивает шлифова;1 ьцый круг вокруг осц 11 кача 1 гця в следую 1 цее фиксированное угловое положение для шлифования смсиного участка поверхцост:1 цз 1 елия и вклю:с:1 цем двигателя 7 сбеспсчиваст чернсвое цлифоваццс этого участка, Цикл повторяют до завершения черновой ооработкц поверхности.В ка:кдом фиксированном угловом пологксгн 1 ц шлцфовального кр,та ца осц 11 кача 1 ця стрсйс",со 2 1;зе 1;ст частоту В;1;цсцця изделия согласно закономерности, Опцсагн 1 ой в осно:цом изобретении.Возможно также осуществлснцс радиальной подачи гнлцфовальцого круга в ка;кдом из его фиксированных угловых поло:кснцй на осц 11 качания синхронным Вклю: снисм дв 11 гателей 15 и 18 с реверсивгым гозвратом осц качания в центр Луги .1 роф 11 ля изделия по завершению чернового шлифования данного участка изделия.После чернового шлифования поверх- и си оставляют припуск на чцстовое плифованце, перед чцстовым шлифованием делают чцстовую правку шлифовальцого круга. 1 истовое шлифование осу 1 цсствл 111 от по способу, описанному в основном цзобретеш 1 И, При этом частоту Врашецця изделия непрерывно изменяют в з;:В.-;:мости от угла поворота шлифовальнсгз к",уга вокруг с ч ка:ацця согласно зако 1:о.1 с 1 рности 111, а еотакт шлифОВаль и"го круга с изделием в процессе одного качания поддерживают постоянным. Тем самым обеспечивают высокое качество шлцфуемой поверхности и постоянство удельной нагрузки на абразивное зерно. Малая величина припуска (0,03 - 0,05 мм)963837 Формула изо бр етения Составитель В. ВлодавскийТехред А, Камышиикова Корректор С. файн Редактор Н, Аристова Заказ 981/725 Изд.231 Тираж 882 Подписное 1.1 ПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и откргяти 1. 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Тип, Харьк, фил, пред, Патент на чистовое шлифование обеспечивает малую разность радиуса правки шлифовального круга и текущего радиуса профиля изделия в каждом проходе. В результате все точки профиля шлифовального круга одновременно участвуют в работе, Зто обеспечивает высокую производительность чистового шлифования.Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повышении производительности чернового шлифования валков за счет уменьшения потерь времени на дополнительную правку шлифовального круга. Способ управления процессом шлифования по авт. св. Мв 791505, отличаю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности шлифования, съем припуска осуществляют радиальной подачей .шлифовального круга в ряде его последовательных фиксированных угловых поло 10 жений на оси качания.Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство М 791505,кл, В 24 В 49/00, 1978.